Entwicklung eines neuen Paradigmas zur Evaluation des Raumrichtungshörens bei Normalhörenden und Patientinnen und Patienten mit Cochleaimplantat – eine hochauflösende EEG-Studie

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den neuronalen Mechanismen des Raumrichtungshörens. Um diese zu untersuchen wurde im Rahmen einer Pilotstudie ein neues Paradigma entwickelt. Mittels dieses Paradigmas soll ein neuronaler Marker für ein intaktes Vermögen zum Raumrichtungshören etabliert werden. Außerdem soll das Paradigma Aufschluss auf die am Raumrichtungshören beteiligten Hirnareale ermöglichen. Zusätzlich zu den Untersuchungen der normal hörenden Probandinnen und Probanden führte ich Messungen an CI-Trägerinnen und CI-Trägern durch, um Informationen über die klinische Anwendbarkeit des Markers bei Höreinschränkung zu erhalten. Die Erforschung des Raumrichtungshören bei CI-Trägerinnen und CI-Trägern ist von hoher Relevanz, da in diesem Bereich ein noch großes Verbesserungspotenzial des Hörvermögens besteht und die zu Grunde liegenden neuronalen Mechanismen bisher wenig verstanden sind. Das im Rahmen der Studie entwickelte Paradigma ist ein multimodales Repetitions-Suppressions-Design (MMRS-Paradigma), in welchem auf vier audiovisuelle Habituationsstimuli aus derselben Raumrichtung ein rein auditorischer Teststimulus folgte. Dieser kam entweder aus derselben Richtung wie die vorausgegangenen Stimuli („same“ Bedingung) oder aus einer benachbarten Richtung („different“ Bedingung). Die kortikale Aktivität maßen wir mittels eines hochauflösenden EEGs. In der „different“ Bedingung wurde in einem Zeitfenster von 100 bis 350 ms nach Einsetzen des Teststimulus ein Signal hervorgerufen, das MMRS-Signal, das die Wahrnehmung der veränderten Raumrichtung des Teststimulus in dieser Bedingung widerspiegelt. Ich schlage vor, MMRS-Signal als neurophysiologischen Marker für das Vermögen zum Raumrichtungshören einzuführen. Regionen, die signifikante Aktivitätsunterschiede zwischen „same“ und „different“ Bedingung zeigten, lagen im Bereich des rechten Frontallappens (C1, C3, C4, C7) und rechten Parietallappens (C3, C5, C8), im Bereich der rechten parieto-temporo-okzipitalen Junktionszone (C2), sowie in Arealen des linken Frontallappens und präfrontalen Kortex einschließlich (prä)motorischer und supplementär motorischer Areale (C6, C9). Die Beteiligung vieler verschiedener Hirnareale weist darauf hin, dass das MMRS-Signal die globale Verarbeitung widerspiegelt. Während des Raumrichtungshörens war die rechte Hemisphäre insgesamt stärker aktiv als die linke. Die Analyse der Aktivität für die einzelnen Raumrichtungen des Teststimulus zeigte eine Dominanz der zum Stimulus kontralateralen Hemisphäre. Diese Ergebnisse stimmen mit den Erkenntnissen aus vorangegangen Studien anderer Autoren überein und bestätigten die Stabilität und Reliabilität der Befunde. Außerdem untersuchten wir in Korrelationsanalysen den Zusammenhang zwischen der Lokalisationsleistung der CI-Trägerinnen und CI-Trägern in der Aufgabe zum Raumrichtungshören und der Ähnlichkeit der MMRS-Differenzkurve von Normalhörenden zu der von CI-Trägerinnen und CI-Trägern. CI-Trägerinnen und CI-Träger mit besserer Lokalisationsleistung zeigten eine den Normalhörenden ähnlichere MMRS-Differenzkurve in Regionen der temporo-parieto-okzipitalen Junktionszone (C2, 2150-2200 ms). Dies weist einerseits darauf hin, dass sich das MMRS-Signal als Marker für die Evaluation des Raumrichtungshörens bei Patientinnen und Patienten mit Hörschädigung einsetzen lässt. Andererseits deutet dies auf die wichtige Rolle der temporo-parieto-okzipitalen Junktionszone für das Raumrichtungshören hin. Das in der Pilotstudie entwickelte Paradigma lässt sich also zur Evaluation des Raumrichtungshörens und zur Erforschung neuronaler Prozesse des Raumrichtungshörens anwenden. Mögliche zukünftige Anwendungen des MMRS-Designs liegen unter Anderem im Bereich der rehabilitativen Medizin und der Diagnostik. Das MMRS-Paradigma ermöglicht nicht nur ein Training des Raumrichtungshörens, sondern auch das Monitoring des Trainingserfolgs oder die Evaluation des Raumrichtungshörens bei Kindern und Patientinnen und Patienten mit kognitiven Beeinträchtigungen.